CN105620215B - 一种多连杆式汽车后悬挂系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种结构简易，安装方便，悬挂操纵平稳性强的多连杆式汽车后悬挂系统，包括连杆机构、后轮毂和弹簧减震器，还包括有连接架，连接架处于两后轮毂的后下方，连杆机构包括第一控制臂、第二控制臂和连杆，第一控制臂和上述第二控制臂均为V形杆，第一、二控制臂的顶端对应转动安装在后轮毂顶面和底面上，第一控制臂的两自由端端部转动安装在第二控制臂的两自由端上，第二控制臂的其一自由端与连接架的后端转动配合、另一自由端端部转动安装在连接架的前端处，弹簧减震器的下端活动安装在第二控制臂的顶端上，弹簧减震器的上端端部处于连接架的上方，并转动安装在连接架上，连杆的一端转动安装在后轮毂上、另一端转动安装在连接架的后端上。

Description

一种多连杆式汽车后悬挂系统

技术领域

本发明涉及一种多连杆式汽车后悬挂系统，具体是指一种应用在电动汽车上的后悬挂系统。

背景技术

随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球气温上升的危害加剧，各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的主攻方向，因此发展电动汽车将是解决这二个技术难点的最佳途径；则电动汽车具有环保、节能的优点，越来越受人们的关注和青睐，使电动汽车的普及和发展无疑给人们提供了一种安全舒适、无噪音、无污染、轻巧快捷的交通工具。

悬挂系统是汽车的重要配件，一般连接在车身上，在刹车及不平路面行驶时，会上下颠簸，为了使其达到一定的平稳性，必须依靠悬挂装置来吸收车轮受到的大部分冲击力量，从而减少行车时的振动。常见的独立悬挂系统有多连杆式悬挂系统、麦佛逊式悬挂系统、拖曳臂式悬挂系统和双叉臂式悬挂系统等，其中多连杆式悬挂系统较为普遍应用在汽车上，但现有的多连杆式悬挂系统普遍存在结构复杂，安装繁琐，悬挂操稳平顺性较差的缺陷。

有鉴于此，本发明人针对上述问题进行了深入研究，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多连杆式汽车后悬挂系统，以解决现有多连杆式汽车后悬挂系统存在的结构复杂，安装繁琐，悬挂操纵平稳性较差的问题。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种多连杆式汽车后悬挂系统，包括连杆机构、后轮毂和弹簧减震器，后轮毂设置有二个，并应处于汽车车身的左、右两侧，每一后轮毂处均设置有一弹簧减震器和一连杆机构；还包括有连接架，上述连接架处于两后轮毂的后下方，并沿汽车车身的左右方向延伸设置，上述连接架与汽车车身锁固在一起，上述连杆机构包括第一控制臂、第二控制臂和连杆，上述第一控制臂处于后轮毂的上方，上述第二控制臂处于后轮毂的下方，且上述第一控制臂和上述第二控制臂均为V形杆，上述第一控制臂与上述第二控制臂上下相对设置，并共处于上述连接架与上述后轮毂之间，上述第一控制臂的顶端和上述第二控制臂的顶端分别转动安装在上述后轮毂上，且上述第一控制臂的顶端与第二控制臂的顶端连接在一起，上述第一控制臂的两自由端端部分别对应转动安装在第二控制臂的两自由端上，上述第二控制臂的第一自由端端部转动安装在上述连接架的后端处，上述第二控制臂的第二自由端端部转动安装在上述连接架的前端处，上述弹簧减震器向后倾斜竖放设置，且上述弹簧减震器穿过上述第一控制臂的V形口，上述弹簧减震器的下端活动安装在上述第二控制臂的顶端上，上述弹簧减震器的上端端部处于上述连接架的上方，上述弹簧减震器的上端端部活动安装在一连接杆上，且该连接杆与上述连接架固定配合连接，上述连杆处于第一控制臂与第二控制臂之间，并处于上述弹簧减震器的下方，上述连杆的一端通过连接件转动安装在上述后轮毂上，上述连杆的另一端转动安装在上述连接架的后端上。

以两后轮毂相对的相对侧为内侧，上述后轮毂的内侧固装有贯穿后轮毂上下两端的连接轴，上述第一控制臂的顶端端部具有第一安装圆柱套，上述第一安装圆柱套通过安装轴承转动套装在上述连接轴的上端端部外，上述第二控制臂的顶端端部具有第二安装圆柱套，上述第二安装圆柱套通过安装轴承转动套装在上述连接轴的下端端部外。

上述第一控制臂具有第一杆体和第二杆体，上述第二控制臂具有处于第一杆体下方的第三杆体和处于第二杆体下方的第四杆体，上述第一杆体的第一端端部和第二杆体的第一端端部共同与上述第一安装圆柱套一体成型连接，上述第三杆体的第一端端部和第四杆体的第一端端部共同与上述第二安装圆柱套一体成型连接，上述第一杆体的第二端端部设有第一球头，上述第一球头通过销轴转动安装在上述第三杆体的第二端上，上述第二杆体的第二端端部设有第二球头，上述第二球头通过销轴转动安装在上述第四杆体的第二端上，上述第三杆体的第二端端部固设有第三安装圆柱套，上述第三安装圆柱套通过安装轴承活动套装在连接架的后端端部上，上述第四杆体的第二端端部上固设有第四安装圆柱套，上述第四安装圆柱套转动安装在连接架的前端上。

上述第二控制臂的顶端设有两个相对设置的连接片，上述弹簧减震器的下端端部延伸有处于两连接片之间的下连接头，上述下连接头与两连接片通过一销轴串接在一起，且该销轴的两端端部均锁固有安装螺母；上述连接杆具有横杆和斜杆，上述弹簧减震器的上端端部延伸有上连接头，上述上连接头活动套设于上述横杆外，上述斜杆向下倾斜设置，上述斜杆的上端端部与上述横杆固定连接，上述斜杆的下端端部与上述连接架的前端固定连接。

上述横杆的上方设有与车身底部相贴配合的安装片，上述安装片锁固在上述车身上，上述安装片的底面固设有套设于上述横杆外的安装头，上述上连接头处于上述安装头与上述斜杆的上端端部之间。

上述连接架为主要由前杆体、后杆体、左杆体和右杆体围成的前窄后宽的梯形架，上述前、后杆体之间连设有若干根加强杆，上述第二控制臂的第一自由端端部安装在上述后杆体的端部上，上述第二控制臂的第二自由端端部安装在前杆体上，上述后杆体的两端处分别设有与车身锁固安装的安装块，上述安装块上具有螺栓安装孔。

上述连接件为横连杆，上述横连杆的轴线与上述后轮毂的轴线相互平行设置，上述横连杆的第一端与上述后轮毂的内侧面固定连接，上述横连杆的第二端延伸有缩径杆，上述连接架的后端设有处于第二控制臂的V形口范围内的安装杆，上述连杆的两端端部均延伸有安装头，其一安装头通过安装轴承转动套装在上述缩径杆外，另一安装头通过安装轴承转动套装在上述安装杆外。

本发明的一种多连杆式汽车后悬挂系统，通过弹簧减震器、连接架对汽车车身的安装和第一、二控制臂与后轮毂的安装即可实现整个后悬挂系统的安装，拆装很方便，同时第一控制臂和第二控制臂的形状、安装方式和安装位置使第一控制臂和第二控制臂能够形成一个自由度为零的连杆组合，利用此连杆组合与弹簧减震器的配合可提高后悬挂系统整体的刚性和强度，并能承受较高的强度冲击和抗扭能力，减少四轮驱动电动汽车车身冲击载荷引起的振动，提高了行驶时的平稳性和舒适性，大大优化了四轮驱动电动汽车的操纵稳定性；并具有整体结构简易，紧凑，制造加工方便等优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的立体图；

图3为本发明另一角度的立体图；

图4为本发明再一角度的立体图；

图5为本发明在汽车上的组装示意图。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

一种多连杆式汽车后悬挂系统，如图1-4所示，包括连杆机构、后轮毂1、弹簧减震器2和连接架3，后轮毂1设置有二个，并应处于汽车车身的左、右两侧，处于汽车车身左侧的后轮毂处设置有一弹簧减震器2和一连杆机构，处于汽车车向右侧的后轮毂处设置有一弹簧减震器和一连杆机构，连接架3处于两后轮毂1的后下方，并沿汽车车身的左右方向延伸设置，连接架3与汽车车身锁固在一起，以一侧后轮毂处的连杆机构和弹簧减震器为例，该连杆机构包括第一控制臂4、第二控制臂5和连杆6，第一控制臂4处于后轮毂1的上方，第二控制臂5处于后轮毂1的下方，且第一控制臂4和第二控制臂5均为V形杆，第一控制臂4与第二控制臂5上下相对设置，并共处于连接架3与后轮毂1之间，第一控制臂4的顶端(此顶端为V形杆的尖端)和第二控制臂5的顶端(此顶端为V形杆的尖端)分别转动安装在后轮毂1上，且第一控制臂4的顶端与第二控制臂5的顶端连接在一起，第一控制臂4的两自由端端部分别对应转动安装在第二控制臂5的两自由端上，第二控制臂5的第一自由端端部转动安装在连接架3的后端处，第二控制臂5的第二自由端端部转动安装在连接架3的前端处，弹簧减震器2向后倾斜竖放设置，且弹簧减震器2穿过第一控制臂4的V形口，弹簧减震器2的下端活动安装在第二控制臂5的顶端上，弹簧减震器2的上端端部处于连接架3的上方，弹簧减震器2的上端端部活动安装在一连接杆7上，且该连接杆7与连接架3固定配合连接，连杆6处于第一控制臂4与第二控制臂5之间，并处于弹簧减震器2的下方，连杆6的第一端通过连接件8转动安装在后轮毂1上，连杆6的第二端转动安装在连接架3的后端上。

优选的是：连接架3为主要由前杆体、后杆体、左杆体和右杆体围成的框架，此框架呈前窄后宽的梯形结构，前、后杆体之间连设有若干根加强杆，该第一控制臂4具有第一杆体41和第二杆体42，该第一杆体41与第二杆体42构成V形结构，第一杆体41的第一端端部和第二杆体42的第一端端部共设在一第一安装圆柱套43上，并一体成型连接，第一杆体41的第二端端部一体延伸有第一球头411，第二杆体42的第二端端部设有第二球头421，第二控制臂5具有处于第一杆体41下方的第三杆体51和处于第二杆体42下方的第四杆体52，第三杆体51与第四杆体52构成V形结构，第三杆体51的第一端端部和第四杆体52的第一端端部共设在一第二圆柱套53上，并一体成型连接，第三杆体51的第二端端部延伸设有第三安装圆柱套511，第四杆体52的第二端端部延伸设有第四安装圆柱套521。

以两后轮毂1相对的相对侧为内侧，后轮毂1的内侧固装有贯穿后轮毂1上下两端的连接轴11，第一安装圆柱套43通过安装轴承转动套装在连接轴11的上端端部外，通过第一安装圆柱套43与安装轴承的配合可实现第一控制臂4顶端的转动安装，第二安装圆柱套53通过安装轴承转动套装在连接轴11的下端端部外，通过第二安装圆柱套53与安装轴承的配合可实现第二控制臂5顶端的转动安装。

所述的第一球头411通过销轴100转动安装在第三杆体51的第二端上，第一球头411活动套设于销轴100外，销轴100穿过第三杆体51，销轴100锁固在第三杆体51上，通过此销轴100与第一球头411的配合实现第一杆体41在第三杆体51上的转动安装；后杆体的左端端部上向左延伸有延伸杆，第三安装圆柱套511活动套设于延伸杆外，并通过安装轴承安装在延伸杆上，通过第三安装圆柱套511、安装轴承与延伸杆的配合实现第二控制臂5自由端在连接架3上的转动安装；所述的第二球头421通过销轴200转动安装在第四杆体52的第二端上，第二球头421活动套设于销轴200外，销轴200穿过第四杆体52，销轴100固定在第四杆体52上，通过此销轴200与第二球头421的配合实现第二杆体42在第四杆体52上的转动安装，连接架3的前杆体上凸设有两个相对间隔设置的凸耳31，两凸耳31之间连设有安装销轴(图中未示出)，安装销轴的两端端部相应穿出两凸耳31外，并通过螺母锁固在凸耳外，第四安装圆柱套521活动套设于安装销轴外，利用此第四安装圆柱套521与安装销轴的配合可实现第二控制臂自由端与连接架3的转动安装。

所述弹簧减震器2与第二控制臂5的转动安装，弹簧减震器2与连接架3的转动安装，优选的是：第四连杆52的第一端与第三安装圆柱套53上分别凸设有连接片54，两连接片54相对设置，弹簧减震器2的下端端部延伸有处于两连接片54之间的下连接头21，下连接头21呈球形，下连接头21与两连接片454过一销轴(图中未示出)串接在一起，且该销轴的两端端部均锁固有安装螺母，下连接头21与销轴转动配合，通过下连接头、销轴与连接片的配合可实现弹簧减震器2与第二控制臂5的转动安装；弹簧减震器2的上端端部延伸有上连接头22，上连接头22呈球形，所述的连接杆7具有横杆71和斜杆72，上连接头22活动套设于横杆71外，斜杆72向下倾斜设置，斜杆72的上端端部与横杆71固定连接，斜杆72的下端端部处于连接架3的前杆体处，并与前杆体固定连接，且斜杆72的下端端部与第四杆体52与前杆体的铰接点相紧邻设置，通过此连接杆7的结构可实现弹簧减震器2上端的固定设置。

所述的连杆6与后轮毂1的转动安装及与连接架3的转动安装优选的是：连杆6呈前后方向延伸设置，连杆6的两端端部均延伸有安装头61、62，安装头61、62呈球形结构，连接件8为横连杆，横连杆的轴线与后轮毂1的轴线相互平行设置，即连接件8纵向所在的轴线沿汽车车身的左右方向延伸，横连杆的第一端与后轮毂1的内侧面固定连接，横连杆的第二端延伸有缩径杆81，处于连杆6前端的安装头61活动套设于缩径杆81外，并通过安装轴承转动套装在缩径杆81外，连接架3的后杆体上设有处于第二控制臂5的V形口范围内的安装杆32，安装头62活动套装于安装杆32外，并通过安装轴承转动套装在安装杆32外；利用安装头61、62，缩径杆81及安装杆32的配合可实现连杆6两端的转动安装。

本发明中，处于右侧的后轮毂处的连接机构和弹簧减震器的结构和安装方式均与上述所描述的处于左侧的后轮毂处的连接机构和弹簧减震器的结构和安装方式相同，在此就不再累述。

本发明的多连杆式汽车后悬挂系统，如图5所示，将左、右两侧弹簧减震器2的上端端部和连接架3后端的左右两侧分别对应锁固在汽车车身的后部底面上，并将连杆机构的第一控制臂的顶端和第二控制臂的顶部通过连接轴11即可与后轮毂1的安装，这样即可完成整个悬挂系统的安装。

本发明的多连杆式汽车后悬挂系统，当左车轮受到垂直反力(支撑力)时，其受力效果分析情况是：左车轮经过不平路面时车轮受到外力作用Fr而向上弹起位置，后轮毂1受到向上的作用力，向上的作用力通过第二控制臂5和连杆6转化为横向作用力Fs，同时弹簧减震器2受压缩，弹簧减震器2能够吸收部分横向作用力Fs，余下的横向作用力Fs通过右侧的第二控制臂5和连杆6转化为向下的作用力Ft传递到右车轮上，使右车轮与地面接触，同时右车轮的受力效果也是相同的，则采用本发明的汽车后悬挂系统能够增大轮胎对地面的附着力，使车轮在汽车在行驶中始终保持贴地状态，进一步提高汽车行驶时的平稳性和舒适性。另，当车轮受到纵向力(驱动力和制动力)时，其受力效果分析如下：当汽车制动时，车轮受到向后的力，弹簧减震器2作为阻尼器件，将被拉伸并吸收相应的作用力，因第一控制臂4和第二控制臂5相互呈现一定的角度，能有效控制后轮毂1的偏转，抵消垂直后轮毂1的垂直分力，防止出现震动，大大提高车辆行驶中的稳定性。

本发明的多连杆式汽车后悬挂系统，具有如下效果：

1、其整体结构简易，布局紧凑，适应于目前四轮驱动电动汽车驱动装置布置空间小的现象；

2、整个后悬挂系统的各部件可采用机械加工方式制成，制造加工简易、方便，避免传统后悬挂系统只能采用冲压成型的方式而造成制造加工复杂，加工成本高的问题；

3、整体个后悬挂系统只需通过螺栓胶接的方式即可锁固在碳纤维汽车车身上，拆装方便、简易，克服传统后悬挂系统无法直接锁固在碳纤维汽车车身的技术问题；

4、利用第一控制臂和第二控制臂的结构和安装方式能够构成一个自由度为零的连杆组合，其可提高后悬挂系统整体的刚性和强度，并能承受较高的强度冲击和抗扭能力，减少四轮驱动电动汽车车身冲击载荷引起的振动，提高了行驶时的平稳性和舒适性，大大优化了四轮驱动电动汽车的操纵稳定性；

5、通过连接架的梯形结构使第一控制臂、连杆、弹性减震器的位置分布不会增大连接架宽度方向上的体积，进而使后悬挂系统的整体布局较为紧凑。

本发明中，该后杆体的两端处分别设有处于第三安装圆柱套511与安装杆32之间的安装块33，此安装块33上具有与汽车车身底部相贴配合的平面，此平面上具有螺栓安装孔331，该安装块33可通过螺栓与螺栓胶的方式安装在碳纤维材质的汽车车身上，给连接架3在汽车车身上的安装较为简易。

本发明中，该连接杆7的横杆71的上方设有与车身底部相贴配合的安装片9，此安装片9朝向汽车车身底面，并通过螺栓锁固安装在汽车车身上，且安装片9的底面固设有套设于横杆71外的安装头91，且上连接头62处于安装头91与斜杆72的上端端部之间；这样通过该安装片9使弹簧减震器2较为简易地安装在汽车车身上，并使后悬挂系统的安装较为稳固，且上连接头62处于安装头91与斜杆72的上端端部之间使弹簧减震器2在横杆71上的安装较为稳固，不易受汽车行驶的震动而从横杆上脱落下来。

本发明中，该第三圆柱安装套511上延伸设有套设于销轴100外的限位片511a，第一球头411处于限位片511a与第三杆体51之间，第四圆柱安装套521上延伸设有套设于销轴200外的限位片521a，第二球头421处于限位片521a与第四杆体52之间；这样通过两限位片511a、521a的设置可对第一杆体41在第三杆体51上的转动安装较为稳固，第二杆体42在第四杆体52上的转动安装较为稳固，从而使第一控制臂4不易受汽车行驶中的震动而脱落下来。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (7)

1.一种多连杆式汽车后悬挂系统，包括连杆机构、后轮毂和弹簧减震器，后轮毂设置有二个，并处于汽车车身的左、右两侧，每一后轮毂处均设置有一弹簧减震器和一连杆机构；其特征在于：还包括有连接架，上述连接架处于两后轮毂的后下方，并沿汽车车身的左右方向延伸设置，上述连接架与汽车车身锁固在一起，上述连杆机构包括第一控制臂、第二控制臂和连杆，上述第一控制臂处于后轮毂的上方，上述第二控制臂处于后轮毂的下方，且上述第一控制臂和上述第二控制臂均为V形杆，上述第一控制臂与上述第二控制臂上下相对设置，并共处于上述连接架与上述后轮毂之间，上述第一控制臂的顶端和上述第二控制臂的顶端分别转动安装在上述后轮毂上，且上述第一控制臂的顶端与第二控制臂的顶端连接在一起，上述第一控制臂的两自由端端部分别对应转动安装在第二控制臂的两自由端上，上述第二控制臂的第一自由端端部转动安装在上述连接架的后端处，上述第二控制臂的第二自由端端部转动安装在上述连接架的前端处，上述弹簧减震器向后倾斜竖放设置，且上述弹簧减震器穿过上述第一控制臂的V形口，上述弹簧减震器的下端活动安装在上述第二控制臂的顶端上，上述弹簧减震器的上端端部处于上述连接架的上方，上述弹簧减震器的上端端部活动安装在一连接杆上，且该连接杆与上述连接架固定配合连接，上述连杆处于第一控制臂与第二控制臂之间，并处于上述弹簧减震器的下方，上述连杆的一端通过连接件转动安装在上述后轮毂上，上述连杆的另一端转动安装在上述连接架的后端上。

2.如权利要求1所述的一种多连杆式汽车后悬挂系统，其特征在于：以两后轮毂相对的相对侧为内侧，上述后轮毂的内侧固装有贯穿后轮毂上下两端的连接轴，上述第一控制臂的顶端端部具有第一安装圆柱套，上述第一安装圆柱套通过安装轴承转动套装在上述连接轴的上端端部外，上述第二控制臂的顶端端部具有第二安装圆柱套，上述第二安装圆柱套通过安装轴承转动套装在上述连接轴的下端端部外。

3.如权利要求2所述的一种多连杆式汽车后悬挂系统，其特征在于：上述第一控制臂具有第一杆体和第二杆体，上述第二控制臂具有处于第一杆体下方的第三杆体和处于第二杆体下方的第四杆体，上述第一杆体的第一端端部和第二杆体的第一端端部共同与上述第一安装圆柱套一体成型连接，上述第三杆体的第一端端部和第四杆体的第一端端部共同与上述第二安装圆柱套一体成型连接，上述第一杆体的第二端端部设有第一球头，上述第一球头通过销轴转动安装在上述第三杆体的第二端上，上述第二杆体的第二端端部设有第二球头，上述第二球头通过销轴转动安装在上述第四杆体的第二端上，上述第三杆体的第二端端部固设有第三安装圆柱套，上述第三安装圆柱套通过安装轴承活动套装在连接架的后端端部上，上述第四杆体的第二端端部上固设有第四安装圆柱套，上述第四安装圆柱套转动安装在连接架的前端上。

4.如权利要求1所述的一种多连杆式汽车后悬挂系统，其特征在于：上述第二控制臂的顶端设有两个相对设置的连接片，上述弹簧减震器的下端端部延伸有处于两连接片之间的下连接头，上述下连接头与两连接片通过一销轴串接在一起，且该销轴的两端端部均锁固有安装螺母；上述连接杆具有横杆和斜杆，上述弹簧减震器的上端端部延伸有上连接头，上述上连接头活动套设于上述横杆外，上述斜杆向下倾斜设置，上述斜杆的上端端部与上述横杆固定连接，上述斜杆的下端端部与上述连接架的前端固定连接。

5.如权利要求4所述的一种多连杆式汽车后悬挂系统，其特征在于：上述横杆的上方设有与车身底部相贴配合的安装片，上述安装片锁固在上述车身上，上述安装片的底面固设有套设于上述横杆外的安装头，上述上连接头处于上述安装头与上述斜杆的上端端部之间。

6.如权利要求1所述的一种多连杆式汽车后悬挂系统，其特征在于：上述连接架为主要由前杆体、后杆体、左杆体和右杆体围成的前窄后宽的梯形架，上述前、后杆体之间连设有若干根加强杆，上述第二控制臂的第一自由端端部安装在上述后杆体的端部上，上述第二控制臂的第二自由端端部安装在前杆体上，上述后杆体的两端处分别设有与车身锁固安装的安装块，上述安装块上具有螺栓安装孔。

7.如权利要求2所述的一种多连杆式汽车后悬挂系统，其特征在于：上述连接件为横连杆，上述横连杆的轴线与上述后轮毂的轴线相互平行设置，上述横连杆的第一端与上述后轮毂的内侧面固定连接，上述横连杆的第二端延伸有缩径杆，上述连接架的后端设有处于第二控制臂的V形口范围内的安装杆，上述连杆的两端端部均延伸有安装头，其一安装头通过安装轴承转动套装在上述缩径杆外，另一安装头通过安装轴承转动套装在上述安装杆外。